專利名稱：有色蛋白粘膠纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色蛋白粘膠纖維及其制備方法，屬于紡織領(lǐng)域。
技術(shù)背景蛋白纖維是用動(dòng)、植物蛋白與纖維原料共混或接枝共聚，再經(jīng)后加工處理制得的一種復(fù) 合纖維材料。常用的動(dòng)物蛋白有牛奶蛋白、蠶蛹蛋白等；植物蛋白有大豆蛋白、花生蛋白 、玉米蛋白等；纖維原料有聚乙烯醇、聚丙烯腈和再生纖維素等。蛋白纖維中的蛋白質(zhì)含有多種氨基酸，蛋白纖維有護(hù)膚保健作用，適宜做成內(nèi)衣，穿著 舒適，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。動(dòng)、植物蛋白原料經(jīng)過(guò)脫脂、脫色、除臭等過(guò)程處理，得到適宜紡絲用的蛋白質(zhì)原料。 蛋白質(zhì)原料用堿液在一定溫度下處理得到蛋白紡絲液，蛋白紡絲液與纖維原料混合處理后紡 絲，再經(jīng)相應(yīng)的后加工處理，得到蛋白纖維。目前的蛋白纖維生產(chǎn)方法，存在生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜 ，不易操作，可紡性差，使用了對(duì)人體有害的甲醛等物質(zhì)，產(chǎn)品強(qiáng)度低，易掉粉，染色不均 勻，難染成淺色等缺點(diǎn)。目前蛋白纖維的染色是在后加工過(guò)程中完成的，具體包括前處理、染色、后整理三大部分，前處理又包括退漿、漂白等步驟，所用染料主要有酸性染料、金屬絡(luò)合染料和活性染 料等。但是后期染整加工會(huì)造成蛋白纖維中蛋白成份的流失，且染色不均勻。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種染色均勻的有色蛋白粘膠纖維的制備方法。本發(fā)明有色蛋白粘膠纖維的制備方法包括如下步驟A、 將動(dòng)、植物蛋白原料脫脂，脫色，除臭，得動(dòng)、植物蛋白粉；B、 堿化動(dòng)、植物蛋白粉溶于堿液中，得蛋白堿溶液；C、 在蛋白堿溶液中加入交聯(lián)劑，得蛋白紡絲液；D、 蛋白紡絲液與染色粘膠共混，或蛋白紡絲液與粘膠共混后染色，紡絲，得蛋白絲；E、 將蛋白絲用過(guò)氧化物溶液洗滌，上油，烘干，成筒，得有色蛋白粘膠纖維。 在本發(fā)明有色蛋白粘膠纖維制備方法中，未采用在紡絲后對(duì)蛋白絲進(jìn)行縮醛化處理，而采用在蛋白堿溶液中加入交聯(lián)劑的步驟，取消蛋白紡絲液縮醛化處理步驟，并采用過(guò)氧化物 洗滌蛋白絲，用于固定蛋白質(zhì)和脫硫。由于采用交聯(lián)劑用量較少，而且在后期，采用過(guò)氧化物洗滌可以氧化醛類物質(zhì)，通過(guò)上述處理，本發(fā)明制備方法無(wú)甲醛等有害物質(zhì)殘留，且工藝 步驟簡(jiǎn)單易操作。同時(shí)通過(guò)在紡絲前期在粘膠中加入染液的方式可使得制備而得的有色蛋白 粘膠纖維染色均勻，色牢度高，色澤鮮艷。本發(fā)明所采用的粘膠既可以與蛋白紡絲液先混合 再進(jìn)行染色，也可以先將粘膠染色后再與蛋白紡絲液共混，兩步驟的先后順序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量無(wú) 影響。染色可以采用現(xiàn)有著色絲的生產(chǎn)工藝，向粘膠中注射顏料的方法得到有色粘膠，將有 色粘膠混入蛋白紡絲液中生產(chǎn)出有色蛋白粘膠纖維，但由于所用顏料顆粒較大，粒度不均一 ，在粘膠中分散性差，造成可紡性差，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品色光暗淡，并且無(wú)法用于繡花線生 產(chǎn)(主要因?yàn)樗龀龅睦C花線的質(zhì)量如光澤度、手感等達(dá)不到使用要求)。故本發(fā)明制備工 藝中優(yōu)選采用記述在中國(guó)專利申請(qǐng)"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"( 申請(qǐng)?zhí)枮?00710049068. 9)中在粘膠染色方法。作為本技術(shù)方案的改進(jìn)，動(dòng)、植物蛋白中的動(dòng)物蛋白為牛奶蛋白、蠶蛹蛋白、動(dòng)物毛皮 蛋白或昆蟲(chóng)類蛋白中至少一種；植物蛋白為大豆蛋白或花生蛋白中至少一種。經(jīng)過(guò)處理后所 采用的動(dòng)、植物蛋白粉的蛋白含量不低于75%。作為本技術(shù)方案的改進(jìn)，步驟B堿化所采用的堿液為2 5。/。的氫氧化鈉溶液；步驟C交聯(lián) 劑添加量以蛋白堿溶液體積計(jì)，為蛋白堿溶液的5 10%;步驟D加入了染液的粘膠與蛋白紡 絲液體積比為25 50份l份；步驟E過(guò)氧化物采用過(guò)氧碳酸鈉或過(guò)氧化氫，其濃度為2 5% ，洗滌溫度為40 80。C 。通過(guò)上述改進(jìn)，本發(fā)明制備方法適用于動(dòng)、植物有色蛋白粘膠長(zhǎng)、短纖維的制造，簡(jiǎn)化 了有色蛋白粘膠纖維的生產(chǎn)過(guò)程，減少了醛類物質(zhì)等有害物質(zhì)的使用，提高了蛋白粘膠纖維 的可紡性，改變了洗滌工藝，減少了蛋白質(zhì)的流失，制備而得的有色蛋白粘膠纖維染色均勻 ，色澤鮮艷，色牢度高，為制備染色均勻的有色蛋白粘膠纖維提供了一種新的制備方法。本發(fā)明所解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供由上述方法制備而得的有色蛋白粘膠纖維。本發(fā) 明有色蛋白粘膠纖維色澤、強(qiáng)伸、染色檔差、蛋白質(zhì)含量等指標(biāo)良好，尤其是在強(qiáng)伸度等物 理指標(biāo)明顯改善，且染色均勻，生產(chǎn)可紡性好，具有良好的吸濕性、透氣性、手感柔軟、光 澤柔和，用蛋白纖維面料做成的服裝具有潤(rùn)肌養(yǎng)膚、抗菌消炎的獨(dú)特功能，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì) 效益巨大。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明有色蛋白粘膠纖維的制備方法，它包括如下步驟A、將動(dòng)、植物蛋白原料脫脂，脫色，除臭，得動(dòng)、植物蛋白粉;B、 堿化動(dòng)、植物蛋白粉溶于堿液中，得蛋白堿溶液；C、 在蛋白堿溶液中加入交聯(lián)劑，得蛋白紡絲液；D、 蛋白紡絲液與染色粘膠共混，或蛋白紡絲液與粘膠共混后染色，紡絲，得蛋白絲；E、 將蛋白絲用過(guò)氧化物溶液洗滌，上油，烘干，成筒，得有色蛋白粘膠纖維。 在上述方法中，動(dòng)、植物蛋白可采用如下種類，如動(dòng)物蛋白為牛奶蛋白、蠶蛹蛋白、動(dòng)物毛皮蛋白或昆蟲(chóng)類蛋白中至少一種；如植物蛋白為大豆蛋白或花生蛋白中至少一種。經(jīng)過(guò) 脫脂，脫色，除臭所得的動(dòng)、植物蛋白粉的蛋白含量不低于75%。在上述步驟B中采用的堿液為2 5。/。的氫氧化鈉溶液，對(duì)酸浴落差影響小、可紡性好。 在上述步驟C中采用的交聯(lián)劑添加量以蛋白堿溶液體積計(jì)，為蛋白堿溶液的5 10%，具 體地交聯(lián)劑為甲醛、乙二醛、戊二醛、多聚羧酸中至少一種，采用該用量范圍的交聯(lián)劑使得 交聯(lián)度適當(dāng)，可紡性好。而在現(xiàn)有的紡絲工藝中，對(duì)紡絲后所得的蛋白絲進(jìn)行縮醛化處理一 般采用的是甲醛，由于甲醛用量大，但是實(shí)際與蛋白絲發(fā)生縮醛化反應(yīng)的甲醛量很少，造成 對(duì)試劑的浪費(fèi)，同時(shí)造成大量廢液的排放，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，也對(duì)操作人員身體造成極 大危害。在上述步驟D中的染色粘膠與蛋白紡絲液體積比為25 50份l份，采用該用量范圍對(duì)粘 膠影響小、可紡性好。在上述步驟E中過(guò)氧化物采用過(guò)氧碳酸鈉或過(guò)氧化氫的濃度為2 5。/。，洗滌溫度為40 80 °C，固定蛋白質(zhì)和脫硫效果好，對(duì)絲條損害小。制備而得的有色蛋白粘膠纖維染色均勻度，色澤飽滿、亮麗，色牢度4.0級(jí)以上，手感 較好，完全符合有色蛋白纖維商品化標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例l稱取l份蛹蛋白粉，加入4份5%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至6(TC，溶解、脫泡得到蛹 蛋白堿溶液。在蛹蛋白堿溶液中加入5%的多聚羧酸得到蛹蛋白紡絲液，按蛹蛋白紡絲液與粘 膠1比25的比例，將蛹蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份黃色染液(按照申請(qǐng)?zhí)枮?200710049068.9，發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"的專利 申請(qǐng)中記述的工藝在粘膠中加入染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)3%過(guò)氧碳酸鈉水溶 液洗滌、水洗、上油、烘干、成筒就得到黃色蛹蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃棕色，亮麗；干強(qiáng)1.7 1.9cn/dtex;干伸16 18%; 染色檔差4.0級(jí)。實(shí)施例2稱取l份大豆蛋白粉，加入4份2%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至6(TC，溶解、脫泡得到 大豆蛋白堿溶液。在大豆蛋白堿溶液中加入5%的甲醛得到大豆蛋白紡絲液，按大豆蛋白紡絲 液與粘膠1比25的比例，將大豆蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份黃色染液(按照申請(qǐng)?zhí)枮?200710049068.9，發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"的專利 申請(qǐng)中記述的工藝在粘膠中加入染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)2%過(guò)氧化氫水溶液 洗滌、水洗、上油、烘干、成筒就得到黃色大豆蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃色，亮麗；干強(qiáng)1.6 2.0cn/dtex;干伸16 20%;染 色檔差4.5級(jí)。實(shí)施例3稱取l份蛹蛋白粉、l份大豆蛋白粉，加入8份5%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至5(TC， 溶解、脫泡得到蛋白堿溶液。在蛋白堿溶液中加入10%的多聚羧酸得到蛋白紡絲液，按蛋白 紡絲液與粘膠1比50的比例，將蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份紅色染液(按照申請(qǐng)?zhí)枮?200710049068.9，發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"的專利 申請(qǐng)中記述的工藝在粘膠中加入染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)5%過(guò)氧碳酸鈉水溶 液洗滌、水洗、上油、烘干、成筒就得到紅色蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃棕色，亮麗；干強(qiáng)1.7 2.0cn/dtex;干伸17 19%; 染色檔差4 5級(jí)。實(shí)施例4稱取l份大豆蛋白粉，加入4份2%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至6(TC，溶解、脫泡得到 大豆蛋白堿溶液。在大豆蛋白堿溶液中加入5%的乙二醛得到大豆蛋白紡絲液，按大豆蛋白紡 絲液與粘膠1比25的比例，將大豆蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份紅色染液(按照申請(qǐng)?zhí)?為20071004906S.9，發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"的專 利申請(qǐng)中記述的工藝在粘膠中加入染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)2%過(guò)氧化氫水溶 液洗滌、水洗、上油、烘干、成筒就得到紅色大豆蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃色，亮麗；干強(qiáng)1.6 2.0cn/dtex;干伸16 19%;染 色檔差4.5級(jí)。實(shí)施例5稱取l份大豆蛋白粉，加入4份2%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至5(TC，溶解、脫泡得到 大豆蛋白堿溶液。在大豆蛋白堿溶液中加入5%的多聚羧酸得到大豆蛋白紡絲液，按大豆蛋白 紡絲液與粘膠1比25的比例，將大豆蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份綠色染液(按照申請(qǐng)?zhí)枮?0071004906S.9，發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"的 專利申請(qǐng)中記述的工藝在粘膠中加入染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)5%過(guò)氧碳酸鈉 水溶液洗滌、水洗、上油、烘干、成筒就得到綠色大豆蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃色，亮麗；干強(qiáng)1.6 2.0cn/dtex;干伸16 20%;染 色檔差4.5級(jí)。實(shí)施例6稱取l份蛹蛋白粉、l份大豆蛋白粉，加入8份5%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至5(TC， 溶解、脫泡得到蛋白堿溶液。在蛋白堿溶液中加入10%的多聚羧酸得到蛋白紡絲液，按蛋白 紡絲液與粘膠1比50的比例，將蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份黃色染液(按照申請(qǐng)?zhí)枮?200710049068.9，發(fā)明名稱為"用于生產(chǎn)紡練染色粘膠纖維的染色粘膠及配制方法"的專利 申請(qǐng)中記述的工藝在粘膠中加入染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)2%過(guò)氧化氫水溶液 洗滌、水洗、上油、烘干、成筒就得到黃色蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃棕色，亮麗；干強(qiáng)1.7 2.0cn/dtex;干伸17 19%; 染色檔差4 5級(jí)。實(shí)施例7稱取l份蛹蛋白粉，加入4份5%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至6(TC，溶解、脫泡得到蛹 蛋白堿溶液。在蛹蛋白堿溶液中加入5%的多聚羧酸得到蛹蛋白紡絲液，按蛹蛋白紡絲液與粘 膠1比25的比例，將蛹蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份藍(lán)色顏料(按現(xiàn)有方法在粘膠中添 加染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)3%過(guò)氧碳酸鈉水溶液洗滌、水洗、上油、烘干、 成筒就得到藍(lán)色蛹蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃棕色，亮麗；干強(qiáng)1.7 1.9cn/dtex;干伸16 18%; 染色檔差3.5級(jí)。實(shí)施例8稱取l份蛹蛋白粉、l份大豆蛋白粉，加入8份5%氫氧化鈉水溶液中，攪拌加熱至5(TC， 溶解、脫泡得到蛋白堿溶液。在蛋白堿溶液中加入10%的多聚羧酸得到蛋白紡絲液，按蛋白 紡絲液與粘膠1比50的比例，將蛋白紡絲液加入粘膠中，再加入2份紅色顏料(按現(xiàn)有方法在 粘膠中添加染液)，混合均勻、過(guò)濾后紡絲，絲餅經(jīng)5%過(guò)氧碳酸鈉水溶液洗滌、水洗、上油 、烘干、成筒就得到紅色蛋白粘膠纖維。產(chǎn)品物檢指標(biāo)——色澤淺黃棕色，亮麗；干強(qiáng)1.7 2.0cn/dtex;干伸17 19%; 染色檔差3.5級(jí)。通過(guò)本發(fā)明制備工藝制備所得的有色蛋白粘膠纖維色澤、強(qiáng)伸、染色檔差(尤其是采用 申請(qǐng)?zhí)枮?00710049068.9的粘膠染色工藝后，粘膠纖維的染色檔差級(jí)別更高)、蛋白質(zhì)含量 等指標(biāo)良好，尤其是在強(qiáng)伸度等物理指標(biāo)明顯改善，且染色均勻，生產(chǎn)可紡性好，具有良好 的吸濕性、透氣性、手感柔軟、光澤柔和，用蛋白纖維面料做成的服裝具有潤(rùn)肌養(yǎng)膚、抗菌 消炎的獨(dú)特功能，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益巨大。
權(quán)利要求
1.有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于它包括如下步驟A、將動(dòng)、植物蛋白原料脫脂，脫色，除臭，得動(dòng)、植物蛋白粉；B、堿化動(dòng)、植物蛋白粉溶于堿液中，得蛋白堿溶液；C、在蛋白堿溶液中加入交聯(lián)劑，得蛋白紡絲液；D、蛋白紡絲液與染色粘膠共混，或蛋白紡絲液與粘膠共混后染色，紡絲，得蛋白絲；E、將蛋白絲用過(guò)氧化物溶液洗滌，上油，烘干，成筒，得有色蛋白粘膠纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :所述動(dòng)、植物蛋白中的動(dòng)物蛋白為牛奶蛋白、蠶蛹蛋白、動(dòng)物毛皮蛋白或昆蟲(chóng)類蛋白中至 少一種；植物蛋白為大豆蛋白或花生蛋白中至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :步驟A所述動(dòng)、植物蛋白粉的蛋白含量不低于75%。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :步驟B所述的堿液為2 5。/。的氫氧化鈉溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :步驟C所述的交聯(lián)劑添加量以蛋白堿溶液體積計(jì)，為蛋白堿溶液的5 10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :所述交聯(lián)劑為甲醛、乙二醛、戊二醛、多聚羧酸中至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :步驟D所述的染色粘膠與蛋白紡絲液體積比為25 50份l份。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :步驟E所述的過(guò)氧化物為過(guò)氧碳酸鈉或過(guò)氧化氫，其濃度為2 5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的有色蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征在于 :步驟E所述的洗滌溫度為40 80。C。
10.由權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備而得的蛋白粘膠纖維
全文摘要
本發(fā)明涉及有色蛋白粘膠纖維及其制備方法，屬于紡織領(lǐng)域，目的為提供一種染色均勻的有色蛋白粘膠纖維的制備方法。本發(fā)明制備方法包括如下步驟A.將動(dòng)、植物蛋白原料脫脂，脫色，除臭，得動(dòng)、植物蛋白粉；B.堿化動(dòng)、植物蛋白粉溶于堿液中，得蛋白堿溶液；C.在蛋白堿溶液中加入交聯(lián)劑，得蛋白紡絲液；D.蛋白紡絲液與染色粘膠共混，紡絲，得蛋白絲；E.將蛋白絲用過(guò)氧化物溶液洗滌，上油，烘干，成筒，得有色蛋白粘膠纖維。本發(fā)明有色蛋白粘膠纖維染色均勻，色牢度高，色澤鮮艷，且在制備過(guò)程中未采用在紡絲后對(duì)蛋白絲進(jìn)行縮醛化處理，無(wú)甲醛等有害物質(zhì)殘留，且工藝步驟簡(jiǎn)單易操作，可采用現(xiàn)有的制備粘膠纖維的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。
文檔編號(hào)D01F1/02GK101298709SQ20081030230
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者勇 張 申請(qǐng)人:宜賓絲麗雅集團(tuán)有限公司